Kiểm nghiệm cơ chế phản ứng H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) bằng phương pháp tính hóa học lượng tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ NGỌC LAN KIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HĨA HỌC LƢỢNG TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - VŨ THỊ NGỌC LAN KIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HĨA HỌC LƢỢNG TỬ Chuyên ngành: Hóa lý thuyết hóa lý Mã số: 60440119 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Phạm Văn Nhiêu TS Vũ Việt Cƣờng Hà Nội - 2015 Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN ===***=== Trong trình thực đề tài: “KIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) BẰNG PHƢƠNG PHÁP TÍNH HĨA HỌC LƢỢNG TỬ” Tơi nhận đƣợc nhiều giúp đỡ tạo điều kiện tập thể lãnh đạo, nhà khoa học, cán bộ, chuyên viên, giảng viên, cán phòng, ban chức trƣờng, đặc biệt thầy cô khoa Hóa- trƣờng ĐHKHTN- ĐHQGH tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Văn Nhiêu TS Vũ Việt Cƣờng – ngƣời thầy giáo trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, tâm huyết, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm q báu cho tơi q trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, thầy giáo, cô giáo, anh, chị, em đồng nghiệp nơi tơi cơng tác trƣờng THPT Chí Linh- Hải Dƣơng, bạn bè ngƣời thân động viên, nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình học tập hồn thành luận văn Do cịn giới hạn mặt thời gian nhƣ kinh nghiệm, khả thân hạn chế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đƣợc đóng góp ý kiến chân thành quý thầy cô bạn bè Một lần nữa, xin trân trọng cảm ơn với tất lòng! Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2015 Học viên Vũ Thị Ngọc Lan Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ PHẦN MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài II Mục đích nghiên cứu III Nhiệm vụ nghiên cứu IV Phƣơng pháp nghiên cứu .2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cơ sở lý thuyết hóa học lƣợng tử 1.1.1.Phƣơng trình Schrodinger 1.1.2.Sự gần Born – Oppenheirmer 1.1.3.Phƣơng pháp biến phân 1.1.4.Thuyết trƣờng tự hợp Hartree – Fock 1.1.5.Phƣơng trình Roothaan 1.2 Cơ sở phƣơng pháp tính gần lƣợng tử 1.2.1.Giới thiệu phƣơng pháp tính gần lƣợng tử 10 1.2.2.Tƣơng quan electron 16 1.2.3.Bộ hàm sở 17 1.2.3.1.Obitan kiểu Slater kiểu Gauss (STOs GTOs) 18 1.2.3.2 Những hàm sở thƣờng dùng 18 1.2.4.Phƣơng pháp phiếm hàm mật độ(DFT) 20 1.2.4.1 Các định lý Hohenburg – Kohn (HK) 20 1.2.4.2 Phƣơng pháp Kohn – Sham (KS) 21 1.2.4.3 Sự gần mật độ khoanh vùng 23 1.2.4.4 Sự gần gradient tổng quát 23 Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ 1.2.4.5.Phƣơng pháp hỗn hợp 24 1.2.4.6.Một số phƣơng pháp DFT thƣờng dùng 25 Bề mặt ( Potential Energy Surface: PES) 25 1.3 1.3.1 Bề mặt 25 1.3.2 Điểm yên ngựa đƣờng phản ứng 29 1.3.3 Tọa độ phản ứng thực ( Intrinsic Reaction Coordinate – IRC) 29 1.4 Cơ sở lí thuyết động hóa học 29 1.4.1 Tốc độ phản ứng 28 1.4.1.1 Định nghĩa 28 1.4.1.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ phản ứng 29 1.4.2 Cơ chế phản ứng, phân tử số bậc phản ứng 30 1.4.2.1 Cơ chế phản ứng 30 1.4.2.2 Phân tử số 30 1.4.2.3 Bậc phản ứng 31 1.4.3 Hằng số tốc độ phản ứng 34 1.4.3.1 Phản ứng bậc 34 1.4.3.2 Phản ứng bậc 34 1.4.3.3 Phản ứng bậc ba 34 1.4.4 Phƣơng pháp nghiên cứu động học phản ứng phức tạp 35 1.4.4.1 Phƣơng pháp nồng độ dừng 35 1.4.4.2 Phƣơng pháp giai đoạn khống chế 35 1.4.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến tốc độ phản ứng Năng lƣợng hoạt hóa 35 1.4.5.1 Quy tắc Van't Hoff (1852-1911) 35 1.4.5.2 Năng lƣợng hoạt hóa 36 1.4.5.3 Biểu thức Areniuyt 36 1.4.5.4 Xác định lƣợng hoạt hóa 37 1.4.6 Phản ứng quang hóa học 37 1.4.7 Vài nét sơ lƣợc xúc tác 38 1.4.8 Thuyết phức hoạt động (Còn gọi trạng thái chuyển tiếp) 41 Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ CHƢƠNG 2: HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.1 Hệ chất nghiên cứu 43 2.1.1 Hiđro 43 2.1.2 Clo 45 2.1.3 Hiđro clorua (HCl) 46 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 48 2.2.1 Phần mềm tính tốn 48 2.2.1.1 Phần mềm Gaussian 09 48 2.2.1.2 Phần mềm Gaussview 5.0 50 2.2.2 Lựa chọn phần mềm phƣơng pháp tính tốn 50 2.2.2.1 Lựa chọn phần mềm 50 2.2.2.2 Phƣơng pháp tính tốn 50 2.2.3 Xác định chế phản ứng 50 2.2.4 Tính thông số nhiệt động 52 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .53 3.1 Lựa chọn hàm phƣơng pháp tính 53 3.2 Kết tính tốn 54 3.2.1 Kết tính tốn lý thuyết 54 3.2.2 Xây dựng đƣờng cong giai đoạn phản ứng 56 3.2.2.1 Phản ứng sinh mạch (phản ứng khơi mào) 56 3.2.2.2 Phản ứng phát triển mạch 56 3.2.2.3 Phản ứng ngắt mạch 73 3.2.3 Tính đại lƣợng nhiệt động học 74 PHẦN KẾT LUẬN 79 ỨNG DỤNG TRONG GIẢNG DẠY HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt HHLT Quantum Chemistry Hóa học lƣợng tử LUMO Lowest Unoccupied Molecular Orbital NBO Natural Bond Obital Obitan liên kết khiết AO Atomic Orbital Obitan nguyên tử MO Molecular Orbital Obitan phân tử LCAO Linear Combination of Atomic Orbital DFT Density Functional Theory LDA Local Density Approximation GGA Generalised Gradient Approximation ZPE Zero Point Energy Năng lƣợng điểm không PES Potential Energy Surface Bề mặt IRC Intrinsic Reaction Coordinate Tọa độ phản ứng thực IS Intermediate State Trạng thái trung gian TS Transition State Trạng thái chuyển tiếp Vũ Thị Ngọc Lan Obitan phân tử không bị chiếm thấp Tổ hợp tuyến tính obitan nguyên tử Thuyết phiếm hàm mật độ Sự gần mật độ địa phƣơng Sự gần gradient suy rộng Luận văn thạc sĩ DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Năng lƣợng phân tử Cl2 với phƣơng pháp tính hàm khác nhau.53 Bảng 3.2 Năng lƣợng liên kết độ dài liên kết nguyên tử Cl phân tử Cl2 56 Bảng 3.3 Bảng giá trị lƣợng phân tử Cl2 khoảng cách hai nguyên tử Cl – Cl………………………………………………………… …… 57 Bảng 3.4 Năng lƣợng độ dài liên kết phân tử H2, HCl, Cl-H-H nguyên tử Cl, H………………………………………………………………………….…….59 Bảng 3.5 Bảng giá trị lƣợng tính theo đơn vị (au) phân tử Cl-H-H  khoảng cách dCl - H theo góc liên kết ClHH = 1800, 1500, 1350, 900 60 Bảng 3.6 Bảng giá trị lƣợng tính theo đơn vị (Kcal/mol) phân tử Cl H-H khoảng cách dCl - H theo góc liên kết ClHH = 1800,1500, 1350, 900 61 Bảng 3.7 Năng lƣợng phân tử Cl-H-H khoảng cách dCl - H tƣơng ứng theo góc 1800 làm chuẩn…………… 62 Bảng 3.8 Bảng giá trị lƣợng phân tử Cl-H-H khoảng cách dCl - H  theo góc liên kết CHH = 1800 64 Bảng 3.9 Năng lƣợng độ dài liên kết phân tử H2, HCl, H-Cl-Cl nguyên tử Cl, H………………………………………………………………………… … 67 Bảng 3.10 Bảng giá trị lƣợng tính theo đơn vị (au) phân tử H-Cl-Cl  khoảng cách dCl - H theo góc liên kết HClCl = 1800, 1500, 1350, 900 68 Bảng 3.11 Bảng giá trị lƣợng tính theo đơn vị (Kcal/mol) phân tử H-ClCl khoảng cách dCl - H …….…………………………………………… .69 Bảng 3.12 Năng lƣợng phân tử H- Cl-Cl khoảng cách tƣơng ứng 70 Bảng 3.13 Năng lƣợng phân tử độ dài liên kết phân tử Cl2 nguyên tử Cl……………………………………………………………………………… ….73 Bảng 3.14A Bảng lƣợng nguyên tử phân tử 75 Bảng 3.14B Bảng lƣợng nguyên tủ phân tử 76 Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Chu kì phản ứng xúc tác 39 Hình 1.2 Diễn biến lƣợng hệ phản ứng có khơng có xúc tác .40 Hình 1.3 Biến thiên theo đƣờng phản ứng 41 Hình 3.1 Phân tử Cl2 nguyên tử Cl sau chạy mô động lực học Gaussian 56 Hình 3.2 Mô đƣờng cong phản ứng khơi mào 58 Hình 3.3 Phân tử H2, HCl, Cl-H-H, H-Cl-Cl nguyên tử Cl, H sau chạy mô động lực học Gaussian 59 Hình 3.4 Mô đƣờng cong phản ứng (1) theo góc liên kết  0 0 ClHH = 180 , 150 , 135 , 90 63 Hình 3.5 Mơ đƣờng cong phản ứng (1) theo góc liên kết  ClHH = 180 .65 Hình 3.6 Phân tử Cl2, HCl, Cl-Cl-H, nguyên tử H, Cl sau chạy mô động lực học Gaussian 66 Hình 3.7 Mơ đƣờng cong phản ứng (2) theo góc liên kết  HClCl = 1800, 1500, 1350, 900 71 Hình.3.8 Mơ đƣờng cong phản ứng (2) theo góc liên kết  HClCl = 90 72 Hình 3.9 Nguyên tử Cl phân tử Cl2 sau chạy mơ động lực học Gaussian…………………………………………………………………… …….73 Hình 3.10 Mô đƣờng cong phản ứng ngắt mạch 74 Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ PHẦN MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Hóa học lƣợng tử (HHLT) ngành khoa học nghiên cứu hệ lƣợng tử dựa vào phƣơng trình tắc CHLT Schrodinger đƣa năm 1926 Với xuất HHLT nhanh chóng làm thay đổi quan niệm giới vi mô nhiều ngành khoa học đặc biệt nghiên cứu hóa học HHLT giúp tìm hiểu sâu, nghiên cứu vấn đề cốt lõi hóa học cấu trúc tính chất hóa lý chất Bên cạnh phát triển mạnh mẽ công nghệ máy tính đời phần mềm máy tính phục vụ việc tính HHLT nhƣ MOPAC, HYPERCHEM, GAUSSIAN, GAUSSVIEW, VASP….Giúp cho việc nghiên cứu HHLT đƣợc mở rộng Phần mềm tính tốn cho ta biết nhiều tham số xác định cấu trúc phân tử, tham số bề mặt năng, tham số đại lƣợng nhiệt động học nhƣ: ∆H; ∆G; nhƣ đại lƣợng động học nhƣ E, tốc độ phản ứng… HHLT làm sáng tỏ nhiều chế phản ứng hóa học, giải thích đắn quy luật hóa học, kiểm tra đƣợc kết thực nghiệm Đặc biệt, cịn thể tính ƣu việt nghiên cứu chuyển tiếp chất trung gian mà có thời gian xảy ngắn Khảo sát phản ứng hóa học điều kiện khác nhau, phản ứng khó, phản ứng độc hại hay khơng thể thực đƣợc, đồng thời tiết kiệm đƣợc kinh tế Với mong muốn học hỏi, hiểu biết thêm HHLT, tìm hiểu chất phản ứng nên chọn đề tài nghiên cứu: “ Kiểm nghiệm chế phản ứng H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) phƣơng pháp tính hóa học lƣợng tử” II Mục đích nghiên cứu Sử dụng lý thuyết hóa học lƣợng tử phƣơng pháp tính toán gần đúng, tốt áp dụng cho hệ nghiên cứu nhằm thu đƣợc tham số cấu trúc, tần số dao động loại lƣợng… hệ chất tham gia, chất sản phẩm, chất trung gian trạng thái chuyển tiếp qua thiết lập bề mặt đầy đủ để giải thích chế phản ứng Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ H2 + Cl2  2HCl + 185,7 kJ VD: Hay Al + O2  2Al2O3 b Tƣơng tự câu a Nếu liên kết chất tham gia phản ứng bền vững chất tạo thành phản ứng hấp thụ lƣợng VD: HgO  2Hg + O2 - 90,3kJ Câu 2: Cho hai phản ứng sau H2 + Cl2  2HCl HgO  2Hg + O2 Hãy cho biết phản ứng phản ứng tỏa nhiệt ? Biết lƣợng liên kết ( E) chất nhƣ sau: Công thức H2 Cl2 HCl HgO Hg O2 E ( kJ/mol) 435,9 242,4 432 355,7 61,2 498,7 HD: Năng lƣợng tiêu hao để phá vỡ liên kết H2 Cl2 là: 435,9 + 242,4 = 678,3kJ Năng lƣợng tỏa tạo mol HCl: 432 x2 = 864kJ Năng lƣợng tỏa lớn : 864-678,3= 185,7 kJ Vây phản ứng H2 với Cl2 phản ứng tỏa nhiệt: H2 + Cl2  2HCl + 185,7 kJ Tƣơng tự tính phản ứng phân hủy HgO phản ứng thu nhiệt ta đƣợc: HgO  2Hg + O2 - 90,3kJ Vũ Thị Ngọc Lan 81 Luận văn thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt H Eyring, J Walter, G.E Kimball (1948), Hóa học lƣợng tử (1976)bản dịch tiếngViệt, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Việt Nam, Hà Nội Trần Thành Huế (2003), Hóa học đại cƣơng, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Trần Thành Huế (2006), Tƣ liệu hóa học 10, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Nguyễn Đình Huề, Nguyễn Đức Chuy (2003), Thuyết lƣợng tử nguyên tử phân tử (Tập 1,2), NXBGD, Hà Nội Đồn Minh Hùng (2015), Khảo sát thơng số nhiệt động, đƣờng phản ứng gốc tự Etinyl (C2H) với phân tử acryonitrin (C3H3N) pha khí phƣơng pháp tính hóa học lƣợng tử, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sƣ phạm Hà Nội Lê Văn Huỳnh (2014), Hóa học nguyên tố, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ, Hà Nội Nguyễn Hà Mi (2012), Khảo sát số dẫn xuất halogen, ancol, phenol axit cacboxylic phƣơng pháp hóa học lƣợng tử, Luận văn thạc sĩ, Đại học Khoa học tự nhiên Phạm Thị Thu Ngọc (2014), Nghiên cứu lý thuyết chế phản ứng N2O + H2 pha khí xúc tác cluster Rh5, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sƣ phạm Hà Nội Hồng Nhâm (2000), Hóa vơ (Tập 2), NXBGD, Hà Nội 10 Trần Văn Nhân, Nguyễn Thạc Sửu, Nguyễn Văn Tuế, (2006), Hóa lí (Tập 2,3), NXBGD, Hà Nội 11 Nguyễn Hữu Phú (2006), Hóa lý Hóa keo, NXBKHKT, Hà Nội 12 Lâm Ngọc Thiềm, Phạm Văn Nhiêu, Lê Kim Long (2008), Cơ sở hóa học lƣợng tử, NXBKHKT, Hà Nội 13 Đào Đình Thức (2005), Cấu tạo nguyên tử liên kết hóa học (Tập 1,2), Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Vũ Thị Ngọc Lan 82 Luận văn thạc sĩ 14 Nguyễn Ngọc Trí (2015), Bƣớc đầu nghiên cứu động học phản ứng đơn phân tử phụ thuộc áp suất phƣơng pháp tính hóa học lƣợng tử, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sƣ phạm Hà Nội 15 Hồ Ngọc Tuấn (2015), Nghiên cứu lí thuyết chế phản ứng gốc etinyl với phân tử etanol pha khí lý thuyết phiếm hàm mật độ, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sƣ phạm Hà Nội 16 Đặng Ứng Vận (1998), Tin học ứng dụng hóa học, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 17 Đào Hữu Vinh, Nguyễn Duy Ái (2014), Tài liệu chuyên Hóa học 10 (Tập 2), Nhà xuất giáo dục, Hà Nội Tiếng Anh 18 Eleen Frisch, Hrantchian, P Hrat Roy D Dennington II, Todd A Keith, John Millam,…(2009), GaussView Reference, Gaussian, Inc 19 Gloria A.A Saracino, Roberto Improta, Vincenzo Barone (2003), “Absolute pKa determination for cacboxylic acids using density functional theory and the polarizable continuum model”, Chemical Physics Letters, 373, pp 411415 20 John A Keith, Emily A Carter (2012), “Quantum Chemical Benchmarking, Validation, and Prediction of Acidity Constants for Substituted Pyridinium Ions and Pyridinyl Radicals”, Journal of Chemical Theory and Computation, 8, pp 3187-3206 21 Kristin S Along, George C Sheilds (2010), “Chapter Theoretical Calculations of Acid Dissociation Constants: A Review Artical”, Annual Reports in Computation Chemistry, Volum 6, pp 113-138 22 Matthew D Liptak, George C Shields (2001), “Accurate pKa Calculation for Carboxylic Acids Using Complete Basis Set and Gaussian-n Models Combined with CPCM Continuum Solvation Methods”, J Am Chem Soc, 123, pp 7314-7319 Vũ Thị Ngọc Lan 83 Luận văn thạc sĩ 23 Vyacheslav S Bryantsev, Mamadou S Diallo, Adri C T van Duin, William A Goddard III (2009), “Evaluation of B3LYP, X3LYP and M06-Class Density Functionals for Predicting the Binding Energies of Neutral, Protonated, and Deprotonated Water Clusters”, Journal of Chemical Theory and Computation, 5, pp 1016-1026 Vũ Thị Ngọc Lan 84 Luận văn thạc sĩ PHỤ LỤC Năng lƣợng tối ƣu hóa nguyên tử Cl Năng lƣợng tối ƣu hóa nguyên tử H Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ Năng lƣợng tối ƣu hóa phân tử HCl Năng lƣợng tối ƣu hóa phân tử ClHH Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ Năng lƣợng tối ƣu hóa phân tử ClClH Cl - Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Molecular mass: 34.96885 amu Zero-point vibrational energy 0.0 (Joules/Mol) 0.00000 (Kcal/Mol) Vibrational temperatures: (Kelvin) Zero-point correction= 0.000000 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.001416 Thermal correction to Enthalpy= 0.002360 Thermal correction to Gibbs Free Energy= Sum of electronic and zero-point Energies= -0.015677 -460.131370 Sum of electronic and thermal Energies= -460.129954 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -460.129010 Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ Sum of electronic and thermal Free Energies= -460.147048 Cl2 - Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Molecular mass: 69.93771 amu Principal axes and moments of inertia in atomic units: Eigenvalues 0.00000 303.24530 303.24530 X 0.00000 1.00000 0.00000 Y 0.00000 0.00000 1.00000 Z 1.00000 0.00000 0.00000 This molecule is a prolate symmetric top Rotational symmetry number Rotational temperature (Kelvin) 0.28562 Rotational constant (GHZ): 5.951423 Zero-point vibrational energy 2791.9 (Joules/Mol) 0.66728 (Kcal/Mol) Warning explicit consideration of degrees of freedom as vibrations may cause significant error Vibrational temperatures: 671.57 (Kelvin) Zero-point correction= 0.001063 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.003674 Thermal correction to Enthalpy= 0.004618 Thermal correction to Gibbs Free Energy= Vũ Thị Ngọc Lan -0.020954 Luận văn thạc sĩ Sum of electronic and zero-point Energies= -920.316013 Sum of electronic and thermal Energies= -920.313403 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -920.312459 Sum of electronic and thermal Free Energies= E (Thermal) CV KCal/Mol S Cal/Mol-Kelvin Total 2.305 Electronic Cal/Mol-Kelvin 6.292 0.000 Translational -920.338031 0.889 53.821 0.000 0.000 2.981 38.652 Rotational 0.592 1.987 14.422 Vibrational 0.824 1.324 0.747 0.824 1.324 0.747 Vibration 3.H - Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number and mass 1.00783 Molecular mass: 1.00783 amu Zero-point vibrational energy 0.0 (Joules/Mol) 0.00000 (Kcal/Mol) Vibrational temperatures: (Kelvin) Zero-point correction= 0.000000 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.001416 Thermal correction to Enthalpy= 0.002360 Thermal correction to Gibbs Free Energy= Vũ Thị Ngọc Lan -0.010654 Luận văn thạc sĩ Sum of electronic and zero-point Energies= -0.500273 Sum of electronic and thermal Energies= -0.498857 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -0.497912 Sum of electronic and thermal Free Energies= E (Thermal) CV KCal/Mol S Cal/Mol-Kelvin Total 0.889 Electronic Cal/Mol-Kelvin 2.981 0.000 Translational -0.510927 0.889 0.000 2.981 27.392 1.377 26.014 Rotational 0.000 0.000 0.000 Vibrational 0.000 0.000 0.000 H2 - Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number and mass 1.00783 Atom has atomic number and mass 1.00783 Molecular mass: 2.01565 amu Principal axes and moments of inertia in atomic units: Eigenvalues 0.00000 0.99285 0.99285 X 0.00000 1.00000 0.00000 Y 0.00000 0.00000 1.00000 Z 1.00000 0.00000 0.00000 This molecule is a prolate symmetric top Rotational symmetry number Rotational temperature (Kelvin) Vũ Thị Ngọc Lan 87.23783 Luận văn thạc sĩ Rotational constant (GHZ): 1817.743550 Zero-point vibrational energy 26635.4 (Joules/Mol) 6.36602 (Kcal/Mol) Vibrational temperatures: 6407.01 (Kelvin) Zero-point correction= 0.010145 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.012505 Thermal correction to Enthalpy= 0.013450 Thermal correction to Gibbs Free Energy= -0.001342 Sum of electronic and zero-point Energies= -1.165337 Sum of electronic and thermal Energies= -1.162977 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -1.162033 Sum of electronic and thermal Free Energies= E (Thermal) CV KCal/Mol Cal/Mol-Kelvin Total 7.847 Electronic S Cal/Mol-Kelvin 4.968 0.000 Translational -1.176825 0.889 0.000 2.981 31.132 0.000 28.080 Rotational 0.592 1.987 3.052 Vibrational 6.366 0.000 0.000 HCl Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Atom has atomic number and mass 1.00783 Molecular mass: 35.97668 amu Principal axes and moments of inertia in atomic units: Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ Eigenvalues 0.00000 6.10045 6.10045 X 0.00000 0.00000 1.00000 Y 0.00000 1.00000 0.00000 Z 1.00000 0.00000 0.00000 This molecule is a prolate symmetric top Rotational symmetry number Rotational temperature (Kelvin) 14.19795 Rotational constant (GHZ): 295.837621 Zero-point vibrational energy 16291.9 (Joules/Mol) 3.89385 (Kcal/Mol) Vibrational temperatures: 3918.91 (Kelvin) Zero-point correction= 0.006205 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.008566 Thermal correction to Enthalpy= 0.009510 Thermal correction to Gibbs Free Energy= -0.011732 Sum of electronic and zero-point Energies= -460.770075 Sum of electronic and thermal Energies= -460.767714 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -460.766770 Sum of electronic and thermal Free Energies= E (Thermal) KCal/Mol Total Electronic Translational CV Cal/Mol-Kelvin 5.375 0.000 0.889 -460.788012 S Cal/Mol-Kelvin 4.969 0.000 2.981 44.708 0.000 36.671 Rotational 0.592 1.987 8.037 Vibrational 3.894 0.001 0.000 ClHH Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ - Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Atom has atomic number and mass 1.00783 Atom has atomic number and mass 1.00783 Molecular mass: 36.98450 amu Principal axes and moments of inertia in atomic units: Eigenvalues 0.28786 59.02974 59.31761 X 0.00773 0.99997 0.00000 Y 0.99997 -0.00773 0.00000 Z 0.00000 0.00000 1.00000 This molecule is an asymmetric top Rotational symmetry number Rotational temperatures (Kelvin) 300.88485 1.46729 1.46017 30.57342 30.42505 Rotational constants (GHZ): 6269.43054 Zero-point vibrational energy 27370.1 (Joules/Mol) 6.54162 (Kcal/Mol) Warning explicit consideration of degrees of freedom as vibrations may cause significant error Vibrational temperatures: 18.60 239.84 6325.30 (Kelvin) Zero-point correction= 0.010425 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.014787 Thermal correction to Enthalpy= 0.015731 Thermal correction to Gibbs Free Energy= Sum of electronic and zero-point Energies= Vũ Thị Ngọc Lan -0.014097 -461.296488 Luận văn thạc sĩ Sum of electronic and thermal Energies= -461.292126 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -461.291182 Sum of electronic and thermal Free Energies= E (Thermal) CV KCal/Mol S Cal/Mol-Kelvin Total 9.279 Electronic Cal/Mol-Kelvin 9.832 0.000 Translational -461.321010 0.889 62.778 0.000 1.377 2.981 36.753 Rotational 0.889 2.981 14.674 Vibrational 7.502 3.870 9.973 Vibration 0.593 1.987 7.501 Vibration 0.624 1.883 2.472 HClCl - Thermochemistry Temperature 298.150 Kelvin Pressure 1.00000 Atm Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Atom has atomic number 17 and mass 34.96885 Atom has atomic number and mass 1.00783 Molecular mass: 70.94553 amu Principal axes and moments of inertia in atomic units: Eigenvalues 0.12713 309.23964 309.36677 X -0.01041 0.99995 0.00000 Y 0.99995 0.01041 0.00000 Z 0.00000 0.00000 1.00000 This molecule is an asymmetric top Rotational symmetry number Vũ Thị Ngọc Lan Luận văn thạc sĩ Rotational temperatures (Kelvin) Rotational constants (GHZ): 681.28574 0.28009 0.27997 14195.70850 5.83606 5.83366 imaginary frequencies ignored Zero-point vibrational energy 4331.9 (Joules/Mol) 1.03534 (Kcal/Mol) Vibrational temperatures: 1042.00 (Kelvin) Zero-point correction= 0.001650 (Hartree/Particle) Thermal correction to Energy= 0.004586 Thermal correction to Enthalpy= 0.005530 Thermal correction to Gibbs Free Energy= -0.021790 Sum of electronic and zero-point Energies= -920.798433 Sum of electronic and thermal Energies= -920.795497 Sum of electronic and thermal Enthalpies= -920.794553 Sum of electronic and thermal Free Energies= E (Thermal) KCal/Mol Total Electronic Translational CV Cal/Mol-Kelvin 2.878 0.000 0.889 -920.821873 S Cal/Mol-Kelvin 6.745 0.000 2.981 57.500 1.377 38.695 Rotational 0.889 2.981 17.149 Vibrational 1.100 0.784 0.279 Vũ Thị Ngọc Lan ... Trong phản ứng đơn giản vừa trình bày làm ví dụ, phản ứng đơn phân tử phản ứng bậc 1, phản ứng lƣỡng phân tử phản ứng bậc 2, phân ứng tam phân tử phản ứng bậc Vậy phản ứng đơn giản (nghĩa phản ứng. .. tài nghiên cứu: “ Kiểm nghiệm chế phản ứng H2(k)+ Cl2(k) → 2HCl(k) phƣơng pháp tính hóa học lƣợng tử? ?? II Mục đích nghiên cứu Sử dụng lý thuyết hóa học lƣợng tử phƣơng pháp tính tốn gần đúng,... nồng độ chất phản ứng biến đổi theo thời gian 1.4.2 Cơ chế phản ứng, phân tử số bậc phản ứng 1.4.2.1 Cơ chế phản ứng Có phản ứng q trình chuyển chất phản ứng thành sản phẩm phản ứng xảy theo